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Zurück in die Zukunft

24. April 2008, 00:00 Uhr   |  Stefan Kuppinger

Zurück in die Zukunft

Mindestens 15 Jahre wollen Anwender ihre Prozessleitsysteme nutzen – viel länger als die hierfür verwendeten PCs und Windows-Betriebssysteme verfügbar sind. Ein Problem, das sich mit der Virtualisierung alter Systeme auf neuen Rechnern lösen lässt.

Von Marcel Dix, Dr. Ralf Gitzel, Chris M. Stich

Bei Leitsystemen der ersten Generation war es einfacher, Verfügbarkeiten von 15 und mehr Jahren sicherzustellen. Als proprietäre Systeme konzipiert, lag die gesamte Wartung und Pflege von Hard- und Software beim Hersteller. Seit den 80er Jahren werden in Leitsysteme jedoch zunehmend Hard- und Software von Fremdherstellern integriert, in der Regel Microsoft Windows sowie Standard-PCs und -Server. Die Abhängigkeit der Leitsysteme von diesen Fremdprodukten stellt eine besondere Herausforderung an das Lebenszyklus-Management der Leitsysteme dar. Der Grund: Die PC-Plattformen und Betriebssysteme haben relativ kurze Produkt-Lebenszyklen und werden von ihren Herstellern meist lange vor Ablauf der geplanten Lebensdauer des Leitsystems nicht mehr unterstützt.

Durch die Überalterung integrierter Fremdprodukte besteht eigentlich die Notwendigkeit, Leitsysteme auf aktuellere Produkte zu migrieren. Nun ist eine Migration aber auch mit zusätzlichen Lebenszyklus-Kosten verbunden. Solange Anlagenbetreiber keinen zusätzlichen Nutzen durch die Migration erkennen, sind sie daran interessiert, die bestehende Systemkonfiguration weiter zu verwenden. Daher sind in vielen Anlagen nach wie vor längst abgekündigte Betriebssysteme wie Windows NT oder Windows 2000 im Einsatz. Fällt jedoch eine Hardware-Komponente aus, kann dies zu Ersatzteil-Problemen führen, da sich die veralteten Betriebssysteme selten auf aktueller PC-Hardware ausführen lassen. Eine der häufigsten Ursachen dafür ist, dass Hardware-Hersteller für neuere Komponenten keine Treiber mehr für die abgekündigten Betriebssysteme bereitstellen. Eine interessante Möglichkeit zur Reduzierung der daraus resultierenden Abhängigkeit zwischen Hardware und Software bietet die Virtualisierung.

Virtuelle Maschine – der PC im PC

Einsatzdauer verlängert: Mit Hilfe von virtuellen Maschinen können alte Betriebssysteme und Leittechnik-Applikationen auf modernen Hardware-Plattformen weiterhin betrieben werden.
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Einsatzdauer verlängert: Mit Hilfe von virtuellen Maschinen können alte Betriebssysteme und Leittechnik-Applikationen auf modernen Hardware-Plattformen weiterhin betrieben werden.

Bei der Hardware-Virtualisierung simuliert ein Softwareprogramm – die virtuelle Maschine (VM) – den veralteten Computer mit sämtlichen Hardware-Komponenten wie CPU, RAM, Festplatten und Netzwerkkarten. In dieser Umgebung können abgekündigte Betriebssysteme wie Windows NT oder Windows 2000 als Gastsysteme ausgeführt werden. Das Wirtssystem, auf dem die virtuelle Maschine läuft, basiert dagegen auf einer aktuellen Rechnerplattform, beispielsweise mit Windows XP als Betriebssystem. Eine wichtige Eigenschaft virtueller Maschinen ist, dass die simulierte Hardware nicht der physikalischen Hardware des Wirtssystems entsprechen muss: Auf einem hochmodernen Rechner, zum Beispiel mit einer Quad-Core-CPU und SATA-Festplatten, können problemlos PCs mit klassischer Hardware als virtuelle Maschine simuliert werden, auf denen die alten Betriebssystem-Klassiker nach wie vor lauffähig sind. Diese Eigenschaft lässt sich bei Leitsystemen nutzen, um alte Systemanwendungen auf neuer Hardware ausführen und so länger einsetzen zu können. Dabei gibt es einige Aspekte zu beachten:

Viele der am Markt verfügbaren Virtualisierungstools sind ungeeignet, um ältere Betriebssysteme darauf auszuführen. Dies liegt unter anderem an deren unterschiedlichen Virtualisierungsansätzen: Virtualisierungstools, die beispielsweise das zugrundeliegende Wirts-Betriebssystem in unabhängige Gastbereiche partitionieren (Betriebssystem-Virtualisierung), können kein anderes und damit auch kein älteres Betriebssystem im Gastbereich ausführen. Die Hardware-Virtualisierung erlaubt dagegen die Ausführung anderer und damit auch älterer Betriebssysteme. Bekannte Vertreter dieser Kategorie sind beispielsweise VMware oder Microsoft Virtual Server.

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1. Zurück in die Zukunft
2. Längere Laufzeit bei gleichen Risiken
3. Virtualisierung in zwei Schritten

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